JPH04129670A - 研削機能を備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、研削機能を備えたマシニングセンタ、ブラ
イディングセンタなどの工作機械に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、前記のような工作機械として、水平往復移動する
テーブルと、コラムに支持されて前記テーブルの移動方
向と直交する方向に水平往復移動するサドルと、このサ
ドルに支持されて垂直上下移動する軸頭と、二〇軸頭に
支持されて軸回りに回転するとともに円筒状の砥石が装
着される主軸とを有し、前記テーブル上にクランプした
工作物に前記砥石によって研削加工を行うようにしたも
のがあった。

この工作機械では、前記テーブル上にクランプした工作
物に前記砥石の外周面および下端面を押し付けて研削加
工を行っているが、この加工によって砥石の外周面およ
び下端面が摩耗して変形するので、これらの面をツルー
イングして所定形状に修正する必要がある。

そこで、従来は、第６図および第７図に示すように、工
作機械のテーブル１の一例部上にツルーイング装置２を
固定し、ツルーイング装置２を用いて摩耗した砥石３に
ツルーイングによる修正を行っている。すなわち、ツル
ーイング装置２は、テーブル１に固定されたベース４上
に装置本体５が設けられ、装置本体５およびこれに軸支
されたツルア取付軸６がテーブル１の水平な上面に対し
４５°上向きに傾斜している。装置本体５から前記取付
軸６の先端部が突出し、この先端部にはツルア７の基板
７ａが着脱可能に嵌合固定されている。ツルア基板７ａ
の外周面から環状部７ｂが突出され、環状部７ｂは外周
にツルーイングが水平面７ｃと垂直面７ｄとになるよう
に軸方向つまり厚さ方向の中央から直角に屈曲されてい
る。

そして、図示省略した電動機によって取付軸６を回転さ
せることにより、ツルア７を回転させる。

この状態で、摩耗した砥石３を回転させつつ移動させる
ことにより、砥石３の下端面をツルア（７）の環状部水
平面７ｃに圧接させてツルーイングし、また、砥石３の
外周面をツルア（７）の環状部垂直面７ｄに圧接させて
ツルーイングする。なお、前述したツルーイングは前記
サドル、軸頭およびテーブルを適宜移動させて行う。

さらに、第６図、第７図に示すようにテーブル１の一側
部上に砥石径の自動計測用タッチセンサ８が固定され、
このタッチセンサ８はツルーイング装置２とテーブル１
の前後方向に離間して配置されている。

そして、ツルーイングを完了した後の砥石３の外周面の
一例および他側に前記タッチセンサ８先端部の測定子８
ａを、当接させることにより、砥石３０２つの位置から
砥石３の直径を計測し、計測値に応じて次回に砥石をツ
ルーイングする際のサドルの移動を制御するようにして
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の研削機能を備えたマシニングセンタなどの工作機
械では、テーブル上にツルーイング装置および砥石径の
計測用タッチセンサが固定されていることにより、工作
物およびこれのクランプに用いる治具などと、前記ツル
ーイング装置、前記タッチセンサおよびツルーイング中
の砥石との干渉を避けるため、テーブル上面の広さに制
限を受け、テーブルの上面が有効に使用できないという
問題点があった。

この発明による研削機能を備えた工作機械は、前述した
問題点を解決して、ツルーイング装置および砥石径の自
動計測用タッチセンサによる制限を受けることなく、有
効に使用できるようにすることを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による研削機能を備えた工作機械は、工作物を
支持するテーブルに対して砥石が装着される主軸を３次
元方向に相対移動可能に設けた研削機能を備えた工作機
械において、前記主軸に対して主軸の軸方向およびこの
軸方向と直交する方向に相対移動する部材に可動台ベー
スを固定し、このベースにアクチュエータおよびこのア
クチュエータによって前記テーブル上の内外に進退され
る可動台を設け、この可動台に、前記砥石を修正するツ
ルーイング装置と、砥石径の自動計測用タッチセンサと
を設けたものである。

〔作　用〕

この発明による研削機能を備えた工作機械は、摩耗した
砥石の修正時以外には、テーブル上の外方に可動台を退
出させおくことにより、この可動台に設けたツルーイン
グ装置および計測用タッチセンサを前記テーブル上の外
方に位置させてお（ことができ、このため、ツルーイン
グ装置や前記タッチセンサによって干渉されずに、テー
ブル上に工作物およびこの工作物の治具を設置でき、テ
ーブル上面を有効に使用できる。また、砥石の修正時に
は、アクチュエータを作動させて可動台をテーブル上の
内方に進入させることにより、前記可動台に設けたツル
ーイング装置および前記タッチセンサをこれらの使用に
適した位置にすることができ、前述した従来のものとほ
ぼ同様に砥石の修正および修正後の砥石径の自動測定を
行うことができる。そして、この測定後には、アクチュ
エータの復帰作動によって可動台をテーブル上の外方に
退出させて、ツルーイング装置および前記タッチセンサ
をテーブル上の外方に復帰させることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例につき第１図ないし第５図を
参照して説明する。

第１図、第２図において、１１はベツドであり、ベンド
１１には前後（Ｙ軸）方向に水平往復移動するテーブル
１２が支持されている。テーブル１２を跨ぐようにコラ
ム１３が立設され、コラム１３には前記テーブル１２上
方をテーブル１２の移動方向と直交する左右（Ｘ軸）方
向に水平往復移動するサドル１４が支持されている。サ
ドル１４には上下（Ｚ軸）方向に垂直往復移動する軸頭
１５が支持され、軸頭１５には軸回りに回転する鞘軸の
主軸１６が支持されている。主軸１６の先端部には第３
図に示すように、円筒状の砥石１７がホルダ１８を介し
て着脱可能に装着されている。

なお、以上の構成は、マシニングセンタなどの従来の研
削機能を備えた工作機械と同様である。

第３図、第４図に詳細を示すように、コラム１３の正面
下部に可動台ベース１９が固定され、このベース１９に
は正面側に突出する旋回軸２０が固定されている。旋回
軸２０には左右方向に旋回可能に可動台２１が軸支され
ている。前記ベース１９の下部にはアクチュエータであ
るシリンダ機構３２が設けられ、シリンダ機構３２は、
シリンダ３２ａの末端部がベース１９に枢着され、ピス
トン３２ｂの先端部が可動台２１に枢着され、軸方向が
水平に左右方向に延びている。また、可動台２１の正面
に形成した取付面２１ａにはツルーイング装置２２と砥
石径の自動計測用タッチセンサ２３とが、第２図に示す
ように主軸１６の真下に位置するように設けられている
。ツルーイング装置２２は、旋回軸２０に近い位置に配
置され、可動台２１の取付面２１ａに装置本体２４が固
定され、装置本体２４にツルア取付軸２５が軸支されて
いる。この取付軸２５は軸方向が可動台２１の取付面２
１ａと平行に配置され、取付軸２５の先端部が装置本体
２４から突出され、この突出部にツルア２６の基板２６
ａが着脱可能に嵌合固定され、基板２６ａにはこれと一
体に突出部２６ｂが設けられている。装置本体２４内に
は電動機２８が固定され、電動機２８の駆動によって取
付軸２５およびツルア２６が一体に回転するように構成
されている。前記可動台２１には旋回端用ストッパブロ
ック２９が設けられ、ベース１９には旋回端用ストッパ
ボルト３０がねし嵌合され、このストンパボルト３０に
は緩み止めナツト３１がねじ嵌合されている。前記タッ
チセンサ２３は、第６図、第７図に示す従来のものと同
構成であり、測定子２３ａを備え、砥石１７との接触に
より接触信号を出力するようになっている。さらに、タ
ッチセンサ２３は旋回軸２０から遠い位置にツルーイン
グ装置２２と離して可動台２１の取付面２１ａに固定さ
れている。なお、前記ツルア２６の突出部２６ｂは第５
図に示すように基板２６ａの先端部外周から取付軸２５
の軸線２５ａと４５°の角度で内２外周面が傾斜する光
拡がりの円錐台筒状に形成され、突出部２６ｂの先端面
に設けたツルーイング面２６ｃは内、外周面と直交する
ように形成されている。

次に、この実施例による工作機械の作動について説明す
る。

砥石１７の修正時以外には、第３図、第４図の実線に示
すように、可動台２１を垂直に起立させ、シリンダ機構
３２のピストン３２ｂを前進した状態にしておく。この
状態では、可動台２１およびこれに設けたツルーイング
装置２２とタッチセンサ２３がテーブル１２上面の外方
に位置しており、ツルーイング装！２２とタッチセンサ
２３とに干渉されることなく、工作物およびこの工作物
の治具をテーブル１２上に設置できる。したがって、テ
ーブル１２の上面を有効に利用して、テーブル１２上面
に対する工作物の搬入、工作物の治具によるテーブル１
２へのクランプ、工作物への砥石１７による研削加工を
行い、この加工後に工作物のアンクランプ、工作物のテ
ーブル１２上面からの搬出を行うことが通常の工作機械
と同様にできる。

工作物の研削加工によって砥石１７が摩耗した場合には
、テーブル１２上に工作物がない状態でシリンダ機構３
２を作動させてピストン３２ｂを後退させ、旋回軸２０
を中心として第３図の反時針方向に可動台２１を回動さ
せ、可動台２１の取付面２１ａを第３図の実線に示す垂
直位置から同図の鎖線に示す水平位置にする。このよう
にすると、可動台２１と共にツルーイング装置２２、タ
ッチセンサ２３がテーブル１２の一例部上に進入し、可
動台２１に設けたストッパブロック２９がベース１９に
装着したストッパボルト３０の先端に下方から当接され
て可動台２１を取付面２１ａが水平になるように支持す
る。なお、ベース１９に垂直にねし嵌合されているスト
ッパボルト３０を上下方向に位置調整し、このボルト３
０にねし嵌合されているナツト３１をベース１９に締め
付けておくことにより、可動台２１の取付面２１ａを高
精度に水平位置に保つことができる。可動台２１の取付
面２１ａが水平位置になると、ツルーイング装置２２の
取付軸２５０軸線２５ａが水平面に対し４５″上向きに
傾斜した状態になる。この状態で、主軸１６０回転によ
って主軸１６の軸回りに砥石１７を回転させつつ、軸頭
１５の上下（Ｚ軸）方向移動と、サドル１４の左右（Ｘ
軸）方向移動とを行い、砥石１７の下端面を、第３図、
第５図の実線に示すように、電動機２８の駆動によって
取付軸２５の軸回りにこれと一体に回転しているツルア
２６のツルーイング面２６ｃに圧接させ、このツルーイ
ング面２６ｃで砥石１７の下端面をツルーイングする。

また、主軸１６の軸回りに砥石１７を回転させつつ、軸
頭１５を上下方向にサドル１４を左右方向に移動させて
、砥石１７の外周面を、第３図、第５図の鎖線ａに示す
ように、取付軸２５の軸回りに回転しているツルア２６
のツルーイング面２６ｃに圧接させ、このツルーイング
面２６ｃで砥石１７の外周面をツルーイングする。なお
、砥石１７の下端面のツルーイングと外周面のツルーイ
ングとは、どちらを先に行ってもよい。砥石１７の下端
面および外周面のツル−イングを完了させた後、砥石１
７およびツルア２６の回転を停止させ、軸頭１５の上下
方向移動と、サドル１４の左右方向移動とを行い、第３
図、第５図の鎖線すに示すように、砥石１７の外周面の
一例にタッチセンサ２３先端部に設けた測定子２３ａを
当接させて、砥石１７の左右方向位置を計測し、続いて
軸頭１５とサドル１４とを移動させ、第３図、第５図の
鎖線Ｃに示すように、砥石１７の直径線上の外周面の両
側にタッチセンサ２３の測定子２３ａを当接させる。そ
して、砥石１７の２つの前記計測位置から砥石１７の直
径を計測し、計測値に応じて次回に砥石をツルーイング
する際のサドル１４の移動（切込み位置）を制御するよ
うに、工作機械の制御袋ｆ（図示省略）に記憶させる。

砥石１７の直径を測定した後、シリンダ機構２２のピス
トン２２ｂを前進させ、旋回軸２０を中心として第３図
の時計方向に可動台２１を回動させることで、可動台２
１の取付面２１ａが垂直となり、可動台２１とともにツ
ルーイング装置２２、タッチセンサ２３がテーブル１２
の一例部上から退出して作動前の状態に復帰する。なお
、以上の作動はテーブル１２上に工作物がない状態の場
合について説明したが、テーブル１２に工作物が治具で
クランプされていても、テーブル１２を手前側端まで移
動させて前述したツルーイングおよび砥石径の計測を行
えば、テーブル１２上の工作物などとツルーイング装置
２２などとの干渉を避けることができる。

前述した実施例では、コラムに可動台ベースを介して可
動台を回動可能に装着したが、この発明はコラムに進退
可能に可動台を支持させ、シリンダ機構などのアクチュ
エータで可動台を進退させ得るようにコラムに取り付け
てもよく、またテーブルの外側面に可動台を回動可能に
取り付けてもよい。また、ツルアは、前記実施例のもの
に限られることなく、第６図、第７図に示す従来のツル
アおよびツルア基板を有するものなどを用いてもよい。

〔発明の効果〕

この発明は、工作物を支持するテーブルに対して砥石が
装着される主軸を３次元方向に相対移動可能に設けた研
削機能を備えた工作機械において、前記主軸に対して主
軸の軸方向およびこの軸方向と直交する方向に相対移動
する部材に可動台ベースを固定し、このベースにアクチ
ュエータおよびこのアクチュエータによって前記テーブ
ル上の内外に進退される可動台を設け、この可動台に、
前記砥石を修正するツルーイング装置と、砥石径の自動
計測用タッチセンサとを設けた、次の効果が得られる。

すなわち、この発明による研削機能を備えた工作機械は
、摩耗した砥石の修正時以外には、テーブル上の外方に
可動台を退出させおくことにより、この可動台に設けた
ツルーイング装置および計測用タッチセンサを前記テー
ブル上の外方に位置させておくことができ、このため、
ツルーイング装置や前記タッチセンサによって干渉され
ずに、テーブル上に工作物およびこの工作物の治具を設
置でき、テーブル上面を有効に使用できる。また、砥石
の修正時には、アクチュエータを作動させて可動台をテ
ーブル上の内方に進入させることにより、前記可動台に
設けたツルーイング装置および前記タッチセンサをこれ
らの使用に適した位置にすることができ、前述した従来
のものとほぼ同様に砥石の修正および修正後の砥石径の
自動測定を行うことができる。そして、この測定後には
、アクチュエータの復帰作動によって可動台をテーブル
上の外方に退出させて、ツルーイング装置および前記タ
ッチセンサをテーブル上の外方に復帰させることができ
る。

したがって、可動台およびこの可動台に設けたツルーイ
ング装置とタッチセンサの出し入れが容易にできるもの
でありながら、ツルーイング装置およびタッチセンサに
よる制限を受けることなく、テーブルの上面を有効に使
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例による研削機
能を備えた工作機械を示す概略正面図および概略側面図
、第３図および第４図は第１図および第２図のツルーイ
ング装置とこの装置近傍の一部を断面した拡大部分図、
および拡大部分図、および第５図はツルアおよびツルア
基板部分の拡大縦断面図、第６図および第７図は従来の
研削機能を備えた工作機械を示すツルーイング装置とこ
の装置近傍の部分平面図および部分正面図である。 １２・・・テーブル、１３・・・コラム、１４・・・サ
ドル、１５・・・軸頭、１６・・・主軸、１７・・・砥
石、工９・・・可動台ベース、２０・・・旋回軸、２１
・・・可動台、２２・・・ツルーイング装置、２３・・
・自動計測用タッチセンサ、２４・・・ツルーイング装
置の装置本体、２５・・・取付軸、２６・・・ツルア、
２８・・・電動機、３２・・・シリンダ機構（アクチュ
エータ）。 特許出願人　豊田工機株式会渠二 代理人　弁理士　門　間　正　− 第 図 第 ｊ 図 第 乙 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作物を支持するテーブルに対して砥石が装着される主
   軸を３次元方向に相対移動可能に設けた研削機能を備え
   た工作機械において、前記主軸に対して主軸の軸方向お
   よびこの軸方向と直交する方向に相対移動する部材に可
   動台ベースを固定し、このベースにアクチュエータおよ
   びこのアクチュエータによって前記テーブル上の内外に
   進退される可動台を設け、この可動台に、前記砥石を修
   正するツルーイング装置と、砥石径の自動計測用タッチ
   センサとを設けたことを特徴とする研削機能を備えた工
   作機械。